關于噪聲煩躁度的研究

摘要：文章引入噪聲煩躁度的概念，以人的直觀感受作為實驗依據，對相同響度下的噪聲品質進行了研究。研究表明，相同響度下，不同聲壓級的噪聲帶給人的煩躁程度是不同的;總體來說，相同響度下聲壓級越高，噪聲帶給人的煩躁度越高。由此揭示了單憑等效A聲級計權測量噪聲響度判斷噪聲是否達標有較大的局限性。因此，噪聲煩躁度的研究十分必要。

關鍵詞：噪聲煩躁度;等效A聲級;響度

中圖分類號：X839.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）11-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.11.017

Research on noise irritability

Song Yili

（Lishui City Environmental Monitoring Center Station，Lishui Zhejiang 323000，China）

Abstract：This paper introduces the concept of noise irritability， and uses human intuitive experience as the experimental basis to study the noise quality under the same loudness. Studies have shown that under the same loudness，noise with different sound pressure levels brings different levels of irritability; in general，the higher the sound pressure level under the same loudness， the higher the irritability caused by noise. This reveals that there are great limitations in judging whether the noise is up to the standard based on the equivalent A sound level weighting measurement noise loudness.Therefore，the research of noise irritability is very necessary.

Key words：Noise irritability;Equivalent A sound level;Loudness

噪聲相信大家都不陌生，并且也非常厭惡。每當自己集中精力工作、學習，或者是忙了一整天想要好好休息的時候，如果噪聲不合時宜地出現了，將會令人心煩意亂。此時，人們往往會向當地環保部門投訴噪聲源的制造者，但有時候得到的結果卻令人費解。

麗水市生態環境局曾接到某村的居民對一高壓線變電設施的投訴，環境監測人員趕到現場后，發現該設施確實發出令人煩躁的噪聲，但意外的是監測結果卻未超標。室內“嗡嗡”作響的聲音的確令人煩躁不安，但為何等效A聲級的值卻異常低？ 因此，本文針對該現象進行了進一步的分析。

1 等效A聲級計權的不足

噪聲是由振動產生的，不同的頻率下，相同的聲壓在人耳聽起來響度是不同的。對此，學者們研究了不同頻率下的純音需要達到何種聲壓級，才能獲得對聽者來說一致的聽覺響度，并借此繪制了等響曲線[1]。也就是響度一樣的情況下，實際上接收到的聲壓往往是不同的，而且有時候會相差幾十倍之多！

等效A聲級是基于40方等響曲線倒置修正不同頻率下的聲壓級得出的，即低分貝下等效A聲級值和響度吻合度較高。而等效Z聲級不作修正，代表了聲壓的大小。前文所述高壓線變電設施等效A聲級值為46.9dB，而等效Z聲級值卻高達84.0dB，即，不經修正的實際聲壓值是響度修正后的70多倍。這就解釋了為何該高壓線變電設施“嗡嗡”的聲音不響，卻令人如此煩躁。

可見，有些噪聲在人耳聽覺上感覺不響，等效A聲級值較低，但實際上聲壓卻很高，能帶給人們更多的焦躁不安的情緒。由此，本文引入了噪聲煩躁度的概念。

2 噪聲煩躁度的研究

對于低頻噪聲的評價方法，國內外已有部分研究[2、3]。而噪聲煩躁度方面，國外已有研究[4]，并據此嘗試提出了針對低頻噪聲的新的聲級計權法[5]。

本文采用的噪聲煩躁度方法綜合考慮了噪聲響度和聲壓級，避免了單獨用等效A聲級計權時只考慮到聲音的響度卻忽視了聲音的煩躁度的片面性，以人的直觀感受為實驗依據，實驗結果更加人性化。

依據人耳聽覺的煩躁程度，我們將噪聲煩躁度定義為5個等級，由低到高分別為1-5級，分別對應：不煩躁、有些煩躁、煩躁、很煩躁、難以忍受。實驗過程包括以下3個步驟。

（1）選取5種模擬噪聲源，選取正常聽覺實驗員5人。

（2）通過調整與模擬噪聲源間隔距離，使每次測量的等效A聲級值分別固定為50dB、55dB，并記錄等效Z聲級值。

（3）實驗員位于測試儀器相同位置，并參與該噪聲煩躁度的評判，并將5名測試人員得到的煩躁度作算術平均。

通過實驗，我們得到了5種噪聲源的等效A聲級（LAeq）、等效Z聲級（LZeq）以及實驗人員直觀感受的煩躁度（I）結果，見表1、2。

根據測試結果，得到了煩躁度I關于等效Z聲級的變化規律，如圖1所示。

由圖1可以看出，等效A聲級為55dB（A）煩躁度總體上又遠遠高于50dB（A）的煩躁度。而相同等效A聲級下，噪聲煩躁度隨著等效Z聲級的增大而增大。說明了響度相同的情況下，不同聲壓的噪聲給人耳帶來的煩躁程度確實是不一樣的，聲壓的絕對值越高，給人耳帶來的煩躁度越大。

但奇怪的是，噪聲煩躁度的值并非隨著等效Z聲級的值的增大而線性增大的，而是在二、三點之間有一個突變過程。可見工業機械噪聲的煩躁度遠比自然噪聲大。因此推測，由于適應性，人耳經常能聽到的聲音會使該噪聲煩躁度降低。

3 關于Z聲級的敏感性討論

由于生活常見音與工業機械音之間測試結果存在突變性差異，因此本次敏感性討論選取機械噪音作為研究對象。

將噪聲煩躁度I隨LZeq的關系擬合為I=k·LZeq，根據擬合結果，在50 dB（A）和55 dB（A）下，二者的k值分別為0.149和0.178。可見，在等效A聲級為55 dB（A）下，人耳對Z聲級的變化更為敏感。根據結果可見，在噪聲較大的時候人們對低頻或高頻噪聲更為敏感，容忍限度更小。

4 室內倍頻帶聲壓級測量的必要性

日常生活中，高低頻噪聲隨處可見，例如：高頻的有工業機器、交通工具、高音喇叭等，低頻的有壓縮機、引擎、洗衣機等。相同響度的這些噪聲聲壓都很大，而通過室內的結構傳播，會更加令人煩躁。

本文將A聲級測量值為55.0dB（A）的電鉆開機噪聲源加上一層擋板，測得的A聲級值為45.0dB（A），等效A聲級值減小了10.0dB。同時測得的等效Z聲級值分別為55.7dB和53.1dB，加擋板前后僅僅減小了2.6dB。可見，擋板、墻壁等隔音物能使人們聽到的響度有顯著減小，但人耳接收到的聲壓卻變化不大。因此，單憑等效A聲級評價室內噪聲并不合理，室內倍頻帶聲壓級的測量是十分必要的。

5 結論

本文結合對人感官上的實驗研究，初步得到了一些研究成果，總結為以下3個方面。

（1）相同響度下，噪聲的實際聲壓級越高，給人帶來的煩躁度越大。而由于適應性，人耳經常能聽到的聲音會使該噪聲煩躁度降低。

（2）在噪聲響度較大的時候人們對低頻或高頻噪聲更為敏感，容忍限度更小。

（3）通過室內的結構傳播的噪聲，使用等效A聲級作為評判標準更加不合理，室內倍頻帶聲壓級的測量十分必要。

當然，本文只是對噪聲煩躁度的初步研究，研究噪聲源對象較少，參與實驗測試人員數量也較少。希望今后能有該方面大數據的研究。

參考文獻

[1]D W羅賓遜，R S達森.純音和響度之間的關系分析[J].英國物理學，1956，7（5）：166-181.

[2]薩托 K，等.年齡增長對低頻噪聲聽閾的影響[J].低頻噪聲振動控制，2008，27（3）：175-184.

[3]阿達瑪 M，等.低頻率噪聲的應用與評估[J].低頻噪聲振動控制，2007，26（4）：271-282.

[4]蘇貝迪J K，等.低頻噪聲煩躁度的客觀評價方法[M].低頻噪聲振動控制，2005，24（2）：81-96.

[5]莫勒H.次聲煩躁度[J].低頻噪聲振動控制，1987，6（1）：1-17

收稿日期：2020-09-01

作者簡介：宋軼黎（1988-），男，漢族，碩士研究生，環境工程工程師，研究方向為環境監測。